?? mmc_sd.c
字號:
/*******************************************************************************
* 本文件為SPI操作SD卡的底層驅動文件
* 包括SPI模塊及相關IO的初始化，SPI讀寫SD卡（寫指令，讀數據等）
*******************************************************************************/
#include "mmc_sd.h"
u8 SD_Type=0;//SD卡的類型
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 以下是SPI模塊的初始化代碼，配置成主機模式，訪問SD卡
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/*******************************************************************************
* Function Name : SPI2_Configuration
* Description : SPI模塊初始化，【包括相關IO口的初始化】
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void SPI2_Configuration(void)
{
RCC->APB2ENR|=1<<3; //PORTB時鐘使能
RCC->APB1ENR|=1<<14; //SPI2時鐘使能
//存儲器映射,不用理
#ifdef VECT_TAB_RAM
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0);
#else
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);
#endif
GPIOB->CRH&=0X0000FFFF;//PB13.14.15復用輸出
GPIOB->CRH|=0XBBB30000;//PB12推挽輸出
GPIOB->ODR|=0XF000; //PB12.13.14.15上拉
SPI2->CR1|=0<<10;//全雙工模式
SPI2->CR1|=1<<9; //軟件nss管理
SPI2->CR1|=1<<8;
SPI2->CR1|=1<<2; //SPI主機
SPI2->CR1|=0<<11;//8bit數據格式
SPI2->CR1|=1<<1; //空閑模式下SCK為1 CPOL=1
SPI2->CR1|=1<<0; //數據采樣從第二個時間邊沿開始,CPHA=1
SPI2->CR1|=6<<3; //Fsck=Fcpu/256
SPI2->CR1|=0<<7; //MSBfirst
SPI2->CR1|=1<<6; //SPI設備使能
}
/*******************************************************************************
* Function Name : SPI2_SetSpeed
* Description : SPI設置速度為高速
* Input : u8 SpeedSet
* 如果速度設置輸入0，則低速模式，非0則高速模式
* SPI_SPEED_HIGH 1
* SPI_SPEED_LOW 0
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void SPI2_SetSpeed(u8 SpeedSet)
{
SPI2->CR1&=0XFFC7;//Fsck=Fcpu/256
if(SpeedSet==SPI_SPEED_HIGH)//高速
{
SPI2->CR1|=0<<3;//Fsck=Fpclk/2=18Mhz
}else//低速
{
SPI2->CR1|=6<<3; //Fsck=Fpclk/256=281.25Khz
}
SPI2->CR1|=1<<6; //SPI設備使能
}
/*******************************************************************************
* Function Name : SPI2_ReadWriteByte
* Description : SPI讀寫一個字節（發送完成后返回本次通訊讀取的數據）
* Input : u8 TxData 待發送的數
* Output : None
* Return : u8 RxData 收到的數
*******************************************************************************/
u8 SPI2_ReadWriteByte(u8 TxData)
{
while((SPI2->SR&1<<1)==0);//等待發送區空
SPI2->DR=TxData; //發送一個byte
while((SPI2->SR&1<<0)==0);//等待接收完一個byte
return SPI2->DR; //返回收到的數據
}
/*******************************************************************************
* Function Name : SD_WaitReady
* Description : 等待SD卡Ready
* Input : None
* Output : None
* Return : u8
* 0： 成功
* other：失敗
*******************************************************************************/
u8 SD_WaitReady(void)
{
u8 r1;
u16 retry;
retry = 0;
do
{
r1 = SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
if(retry==0xfffe)return 1;
}while(r1!=0xFF);
return 0;
}
/*******************************************************************************
* Function Name : SD_SendCommand
* Description : 向SD卡發送一個命令
* Input : u8 cmd 命令
* u32 arg 命令參數
* u8 crc crc校驗值
* Output : None
* Return : u8 r1 SD卡返回的響應
*******************************************************************************/
u8 SD_SendCommand(u8 cmd, u32 arg, u8 crc)
{
unsigned char r1;
unsigned char Retry = 0;
//????????
SPI2_ReadWriteByte(0xff);
//片選端置低，選中SD卡
SD_CS_ENABLE();
//發送
SPI2_ReadWriteByte(cmd | 0x40); //分別寫入命令
SPI2_ReadWriteByte(arg >> 24);
SPI2_ReadWriteByte(arg >> 16);
SPI2_ReadWriteByte(arg >> 8);
SPI2_ReadWriteByte(arg);
SPI2_ReadWriteByte(crc);
//等待響應，或超時退出
while((r1 = SPI2_ReadWriteByte(0xFF))==0xFF)
{
Retry++;
if(Retry > 200)break;
}
//關閉片選
SD_CS_DISABLE();
//在總線上額外增加8個時鐘，讓SD卡完成剩下的工作
SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
//返回狀態值
return r1;
}
/*******************************************************************************
* Function Name : SD_SendCommand_NoDeassert
* Description : 向SD卡發送一個命令(結束是不失能片選，還有后續數據傳來）
* Input : u8 cmd 命令
* u32 arg 命令參數
* u8 crc crc校驗值
* Output : None
* Return : u8 r1 SD卡返回的響應
*******************************************************************************/
u8 SD_SendCommand_NoDeassert(u8 cmd, u32 arg, u8 crc)
{
unsigned char r1;
unsigned char Retry = 0;
//????????
SPI2_ReadWriteByte(0xff);
//片選端置低，選中SD卡
SD_CS_ENABLE();
//發送
SPI2_ReadWriteByte(cmd | 0x40); //分別寫入命令
SPI2_ReadWriteByte(arg >> 24);
SPI2_ReadWriteByte(arg >> 16);
SPI2_ReadWriteByte(arg >> 8);
SPI2_ReadWriteByte(arg);
SPI2_ReadWriteByte(crc);
//等待響應，或超時退出
while((r1 = SPI2_ReadWriteByte(0xFF))==0xFF)
{
Retry++;
if(Retry > 200)break;
}
//返回響應值
return r1;
}
/*******************************************************************************
* Function Name : SD_Init
* Description : 初始化SD卡
* Input : None
* Output : None
* Return : u8
* 0：NO_ERR
* 1：TIME_OUT
* 99：NO_CARD
*******************************************************************************/
u8 SD_Init(void)
{
u16 i; // 用來循環計數
u8 r1; // 存放SD卡的返回值
u16 retry; // 用來進行超時計數
u8 buff[6];
SPI2_Configuration();
SPI2_SetSpeed(0);
SD_CS_ENABLE();
// 純延時，等待SD卡上電完成
for(i=0;i<0xf00;i++);
//先產生>74個脈沖，讓SD卡自己初始化完成
for(i=0;i<10;i++)
{
SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
}
//-----------------SD卡復位到idle開始-----------------
//循環連續發送CMD0，直到SD卡返回0x01,進入IDLE狀態
//超時則直接退出
retry = 0;
do
{
//發送CMD0，讓SD卡進入IDLE狀態
r1 = SD_SendCommand(CMD0, 0, 0x95);
retry++;
}while((r1 != 0x01) && (retry<200));
//跳出循環后，檢查原因：初始化成功？or 重試超時？
if(retry==200) return 1; //超時返回1
//-----------------SD卡復位到idle結束-----------------
//獲取卡片的SD版本信息
r1 = SD_SendCommand_NoDeassert(8, 0x1aa, 0x87);
//如果卡片版本信息是v1.0版本的，即r1=0x05，則進行以下初始化
if(r1 == 0x05)
{
//設置卡類型為SDV1.0，如果后面檢測到為MMC卡，再修改為MMC
SD_Type = SD_TYPE_V1;
//如果是V1.0卡，CMD8指令后沒有后續數據
//片選置高，結束本次命令
SD_CS_DISABLE();
//多發8個CLK，讓SD結束后續操作
SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
//-----------------SD卡、MMC卡初始化開始-----------------
//發卡初始化指令CMD55+ACMD41
// 如果有應答，說明是SD卡，且初始化完成
// 沒有回應，說明是MMC卡，額外進行相應初始化
retry = 0;
do
{
//先發CMD55，應返回0x01；否則出錯
r1 = SD_SendCommand(CMD55, 0, 0);
if(r1 != 0x01)return r1;
//得到正確響應后，發ACMD41，應得到返回值0x00，否則重試200次
r1 = SD_SendCommand(ACMD41, 0, 0);
retry++;
}while((r1!=0x00) && (retry<400));
// 判斷是超時還是得到正確回應
// 若有回應：是SD卡；沒有回應：是MMC卡
//----------MMC卡額外初始化操作開始------------
if(retry==400)
{
retry = 0;
//發送MMC卡初始化命令（沒有測試）
do
{
r1 = SD_SendCommand(1, 0, 0);
retry++;
}while((r1!=0x00)&& (retry<400));
if(retry==400)return 1; //MMC卡初始化超時
//寫入卡類型
SD_Type = SD_TYPE_MMC;
}
//----------MMC卡額外初始化操作結束------------
//設置SPI為高速模式
SPI2_SetSpeed(1);
SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
//禁止CRC校驗
r1 = SD_SendCommand(CMD59, 0, 0x95);
if(r1 != 0x00)return r1; //命令錯誤，返回r1
//設置Sector Size
r1 = SD_SendCommand(CMD16, 512, 0x95);
if(r1 != 0x00)return r1;//命令錯誤，返回r1
//-----------------SD卡、MMC卡初始化結束-----------------
}//SD卡為V1.0版本的初始化結束
//下面是V2.0卡的初始化
//其中需要讀取OCR數據，判斷是SD2.0還是SD2.0HC卡
else if(r1 == 0x01)
{
//V2.0的卡，CMD8命令后會傳回4字節的數據，要跳過再結束本命令
buff[0] = SPI2_ReadWriteByte(0xFF); //should be 0x00
buff[1] = SPI2_ReadWriteByte(0xFF); //should be 0x00
buff[2] = SPI2_ReadWriteByte(0xFF); //should be 0x01
buff[3] = SPI2_ReadWriteByte(0xFF); //should be 0xAA
SD_CS_DISABLE();
SPI2_ReadWriteByte(0xFF);//the next 8 clocks
//判斷該卡是否支持2.7V-3.6V的電壓范圍
//if(buff[2]==0x01 && buff[3]==0xAA) //不判斷，讓其支持的卡更多
{
retry = 0;
//發卡初始化指令CMD55+ACMD41
do
{
r1 = SD_SendCommand(CMD55, 0, 0);
if(r1!=0x01)return r1;
r1 = SD_SendCommand(ACMD41, 0x40000000, 0);
if(retry>200)return r1; //超時則返回r1狀態
}while(r1!=0);
//初始化指令發送完成，接下來獲取OCR信息
//-----------鑒別SD2.0卡版本開始-----------
r1 = SD_SendCommand_NoDeassert(CMD58, 0, 0);
if(r1!=0x00)return r1; //如果命令沒有返回正確應答，直接退出，返回應答
//讀OCR指令發出后，緊接著是4字節的OCR信息
buff[0] = SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
buff[1] = SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
buff[2] = SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
buff[3] = SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
//OCR接收完成，片選置高
SD_CS_DISABLE();
SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
//檢查接收到的OCR中的bit30位（CCS），確定其為SD2.0還是SDHC
//如果CCS=1：SDHC CCS=0：SD2.0
if(buff[0]&0x40)SD_Type = SD_TYPE_V2HC; //檢查CCS
else SD_Type = SD_TYPE_V2;
//-----------鑒別SD2.0卡版本結束-----------
//設置SPI為高速模式
SPI2_SetSpeed(1);
}
}
return r1;
}
/*******************************************************************************
* Function Name : SD_ReceiveData
* Description : 從SD卡中讀回指定長度的數據，放置在給定位置
* Input : u8 *data(存放讀回數據的內存>len)
* u16 len(數據長度）
* u8 release(傳輸完成后是否釋放總線CS置高 0：不釋放 1：釋放）
* Output : None
* Return : u8
* 0：NO_ERR
* other：錯誤信息
*******************************************************************************/
u8 SD_ReceiveData(u8 *data, u16 len, u8 release)
{
u16 retry;
u8 r1;
// 啟動一次傳輸
SD_CS_ENABLE();
//等待SD卡發回數據起始令牌0xFE
retry = 0;
do
{
r1 = SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
retry++;
if(retry>2000) //2000次等待后沒有應答，退出報錯
{
SD_CS_DISABLE();
return 1;
}
}while(r1 != 0xFE);
//開始接收數據
while(len--)
{
*data = SPI2_ReadWriteByte(0xFF);
data++;
}
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